DE102022206396A1

DE102022206396A1 - System, Verfahren, Benutzergerät und Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung in einem drahtlosen Netz

Info

Publication number: DE102022206396A1
Application number: DE102022206396.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Andrae; Rikin Shah; Reuben George Stephen; David Gonzalez Gonzalez; Hojin Kim; Shravan Kumar Kalyankar; Osvaldo Gonsa
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-01-04
Also published as: WO2023247511A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch ein Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erhalten (316) einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest für das Benutzergerät, wobei die Konfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält; Starten (317) eines Zeitgebers, der gemäß dem Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls von der ersten Basisstation und Auslösen (319) einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft (318). Die Offenbarung stellt außerdem ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch eine erste Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung mindestens eines Benutzergeräts von einer zweiten Basisstation an die erste Basisstation, ein Benutzergerät, eine Basisstation und ein drahtloses System zum Implementieren der Verfahren bereit.

Description

FACHGEBIET
Die folgenden Ausführungen betreffen allgemein drahtlose Kommunikation und insbesondere ein Verfahren für eine verbesserte Weiterreichung in nichtterrestrischen Netzen.
HINTERGRUND
Drahtlose Kommunikationssysteme werden häufig eingesetzt, um verschiedene Arten von Kommunikationsinhalten wie Sprache, Video, Paketdaten, Nachrichtenübermittlung, Rundsendungen usw. bereitzustellen.
Ein drahtloses Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff kann eine Reihe von Basisstationen enthalten, die jeweils die Kommunikation für mehrere mobile Geräte gleichzeitig unterstützen. Eine Basisstation kann auf Downstream- und Upstream-Strecken mit Benutzergeräten (User Equipments - UEs) kommunizieren. Jede Basisstation hat einen Abdeckungsbereich, der bisweilen auch als Zellenabdeckungsbereich bezeichnet wird.
Nichtterrestrische Netze (Non-Terrestrial Networks - NTN) sind zu einem Überbegriff für alle Netze geworden, an denen nichtterrestrische Flugobjekte beteiligt sind, wie beispielsweise Satellitenkommunikationsnetze oder Höhenplattformsysteme (High-Altitude Platform Systems - HAPS), einschließlich Flugzeuge, Ballons und Luftschiffe.
Satellitenkommunikationsnetze greifen auf weltraumgestützte Plattformen zurück, zu denen Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn (Low Earth Orbiting - LEO), Satelliten in mittlerer Erdumlaufbahn (Medium Earth Orbiting - MEO) und Satelliten in der geosynchronen Erdumlaufbahn (Geosynchronous Earth Orbiting - GEO) gehören.
Heutzutage besteht ein wachsendes Interesse am Breitband, das durch LEO-NTNs mit großen Satellitenkonstellationen unterstützt wird, da diese gegenüber MEO- oder GEO-Satelliten Vorteile wie geringere Ausbreitungsverzögerung und höhere Verbindungsqualität bieten. Die Satellitenindustrie setzt sich nun im 3GPP-Prozess für die Integration von Satellitennetzen in das SG-Ökosystem ein.
Die Integration nichtterrestrischer Netze (NTNs) in den 5G-Rahmen wird derzeit genormt und kann zahlreiche Vorteile bieten, wie etwa weitreichende Fähigkeiten zur Dienstabdeckung, eine geringere Anfälligkeit von Raum-/Luftfahrzeugen gegenüber physischen Angriffen und Naturkatastrophen oder eine höhere Dienstzuverlässigkeit.
Allerdings führt die Integration von NTNs auch zu Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Technologien, die ursprünglich für terrestrische Netze entwickelt wurden, und mit deren Anpassung an Luft- und Raumfahrtnetze.
Insbesondere unterscheidet sich die Weiterreichung in LEO-Satellitennetzen erheblich von den herkömmlichen terrestrischen Mobilfunknetzen, da die Weiterreichung durch die Mobilität des Satelliten ausgelöst wird. In terrestrischen Netzen gibt es relativ kleine, feste Zellen und sich bewegende UEs, während sich in nichtterrestrischen Netzen die Zellen mit den Satellitenbewegungen mitbewegen. Im Vergleich dazu sind die Bewegungen der UEs langsam und manchmal vernachlässigbar. Sobald sich der LEO-Satellit in eine neue Zelle bewegt, werden die meisten (oder sogar alle) UEs an eine andere Zelle weitergereicht.
In Anbetracht der großen Zellengröße nichtterrestrischer Netze können zahlreiche Geräte innerhalb einer einzigen Zelle versorgt werden. Je nach Konstellationsannahmen (z. B. Ausbreitungsverzögerung und Satellitengeschwindigkeit) und UE-Dichte muss eine möglicherweise sehr große Anzahl an UEs zu einer bestimmten Zeit eine Weiterreichung durchführen, was zu einem möglicherweise großen Signalisierungsaufwand und hohen Stromverbrauch sowie zu Herausforderungen bei der Dienstkontinuität führt. Wenn zahlreiche UEs von einer Basisstation an eine andere weitergereicht werden müssen, kommt es außerdem unter den UEs vermehrt zu Kollisionen beim Random Access.
Es besteht daher Bedarf an einem Weiterreichungsverfahren, das Kollisionen beim Random Access und den Energieverbrauch der UEs reduziert.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch ein Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

- Erhalten einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest für das Benutzergerät, wobei die Konfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält,
- Starten eines Zeitgebers, der gemäß dem Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls von der ersten Basisstation,
- Auslösen einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft.

Es wird demnach vorgeschlagen, dass ein Benutzergerät einen spezifischen RACH-Verzögerungszeitgeberwert erhält und wartet, bis diese Verzögerung abläuft, bevor es den Random Access vornimmt, bevor es beispielsweise eine Random-Access-Präambel überträgt. Auf diese Weise ist zu erkennen, dass sich Random-Access-Prozeduren, die durch eine Reihe von Benutzergeräten ausgeführt werden, über die Zeit verteilen, wodurch sich das Risiko von Kollisionsereignissen reduzieren lässt.
Bei einer Ausführungsform umfasst die erhaltene Random-Access-Planungskonfiguration ferner einen Random-Access-Backoff-Verzögerungswert, wobei das Verfahren einen Schritt des Anwendens des Backoff-Verzögerungswerts bei einem Fehlschlagen der Random-Access-Prozedur umfasst.
Die durch ein Benutzergerät erhaltene Random-Access-Planungskonfiguration kann somit einen Backoff-Verzögerungswert umfassen. Wenn also der erste Random-Access-Versuch des Benutzergeräts fehlschlägt, kann das Benutzergerät diesen Backoff-Verzögerungswert anwenden, bevor es einen neuen Random-Access-Versuch startet.
Bei einer Ausführungsform wird die Random-Access-Planungskonfiguration aus einer Nachricht erhalten, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst.
Die Random-Access-Planungskonfiguration wird in einer Nachricht, beispielsweise einer Weiterreichungsbefehlsnachricht, an ein Benutzergerät übertragen. Eine RRC-Rekonfigurationsnachricht kann beispielsweise einen Random-Access-Verzögerungszeitgeber und/oder einen Random-Access-Backoff-Zeitgeber enthalten.
Bei einer Ausführungsform wird die Nachricht, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst, von der ersten Basisstation empfangen.
Bei einer Ausführungsform wird die für das Benutzergerät erhaltene Random-Access-Planungskonfiguration gemäß einem/r mit dem Benutzergerät verknüpften QoS-Profil und/oder Priorität bestimmt.
Auf diese Weise hängt die durch ein Benutzergerät erhaltene Random-Access-Planungskonfiguration (einschließlich des Random-Access-Verzögerungswerts und/oder des Random-Access-Backoff-Werts) von mindestens einem mit dem Benutzergerät verknüpften Prioritätswert und/oder Profil der Dienstgüte (Quality of Service - QoS) ab: Ein Benutzergerät mit hoher Priorität würde demnach mit einem kleineren RACH-Verzögerungszeitgeber und/oder Backoff-Wert als ein Benutzergerät mit niedriger Priorität bereitgestellt werden.
Durch diese Maßnahme kann der Random Access über einen Zeitraum verteilt werden, wobei Benutzergeräte mit höchster/n Priorität und/oder QoS-Anforderungen bevorzugt werden.
Bei einer Ausführungsform wird die Nachricht, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst, von einem zweiten UE über Sidelink-Kommunikation empfangen.
Ein erstes Relais-UE kann Random-Access-Konfigurationen für eine Reihe von angeschlossenen UEs sammeln und diese Konfigurationen an die entsprechenden UEs versenden. Eine solche Maßnahme reduziert den Signalisierungsaufwand.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt des Erhaltens der Random-Access-Planungskonfiguration die folgenden Schritte:

- Empfangen einer RRC-Signalisierungsnachricht, die einen QoS-Parameter umfasst,
- Nachschlagen einer mit dem empfangenen QoS-Parameter verknüpften Random-Access-Planungskonfiguration in einer vorkonfigurierten Nachschlagetabelle.

Eine Zuordnung zwischen einem QoS-Parameter und einer spezifischen Random-Access-Planungskonfiguration ist in einem Benutzergerät vorkonfiguriert. Eine Random-Access-Verzögerung wird somit durch das Benutzergerät auf der Grundlage eines durch eine Basisstation in einer RCC-Nachricht übertragenen QoS-Parameters bestimmt. Eine solche Maßnahme ermöglicht eine Einsparung von Brandbreitenressourcen, indem die Menge der zwischen dem Benutzergerät und der Quellbasisstation ausgetauschten Daten reduziert wird. Darüber hinaus ließe sich das Verfahren unter Nutzung einer Basisstation nach dem Stand der Technik implementieren, die eine herkömmliche QoS-Profilübertragung von der Quellbasisstation zum Benutzergerät verwendet.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein drahtloses Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Computerprogrammanweisungen für Folgendes konfiguriert ist:

- Erhalten einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest für das Benutzergerät, wobei die Konfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält,
- Starten eines Zeitgebers, der gemäß dem bestimmten Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls von der ersten Basisstation,
- Auslösen einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch eine erste Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung mindestens eines Benutzergeräts von einer zweiten Basisstation an die erste Basisstation bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

- Empfangen einer Weiterreichungsanforderung, die mindestens ein(en) mit dem Benutzergerät verknüpften/s Prioritätswert und/oder QoS-Profil umfasst, von der zweiten Basisstation,
- Bestimmen einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest aus dem Prioritätswert und/oder dem QoS-Profil des Benutzergeräts, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält,
- Übertragen einer Weiterreichungsantwortnachricht, die die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration enthält, an die zweite Basisstation.

Bei einer Ausführungsform umfasst die Random-Access-Planungskonfiguration ferner einen Random-Access-Backoff-Verzögerungswert.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft eine Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung mindestens eines Benutzergeräts in einem drahtlosen Netz, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung zu implementieren, das Folgendes umfasst:

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation vorgeschlagen, wobei die zweite Basisstation einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung zu implementieren, das Folgendes umfasst:

- Empfangen einer Weiterreichungsanforderung, die mindestens ein(en) mit dem Benutzergerät verknüpften/s Prioritätswert und/oder QoS-Profil umfasst, von der ersten Basisstation,
- Bestimmen einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest aus dem Prioritätswert und/oder dem QoS-Profil des Benutzergeräts, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält,
- Übertragen einer Weiterreichungsantwortnachricht, die die bestimmte Random- Access-Planungskonfiguration enthält, an die erste Basisstation, und

- Empfangen einer Random-Access-Planungskonfiguration, die mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, von der ersten Basisstation,
- Starten eines Zeitgebers, der gemäß dem empfangenen Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist,
- Auslösen einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft.

Bei einer bestimmten Ausführungsform werden die verschiedenen Schritte des Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät und des Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung durch eine Basisstation durch Anweisungen von Computerprogrammen bestimmt.
Folglich sieht die Offenbarung ferner Computerprogramme auf einem Informationsmedium vor, wobei diese Programme dazu geeignet sind, in einem Benutzergerät bzw. einer Basisstation oder allgemeiner in einem Computer implementiert zu sein, wobei diese Programme jeweils Anweisungen umfassen, die dazu ausgelegt sind, die Schritte der Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zu implementieren, die durch ein Benutzergerät unterstützt bzw. durch eine Basisstation ausgeführt werden, wie vorstehend beschrieben.
Diese Programme können eine beliebige Programmiersprache nutzen und in Form von Quellcode, Objektcode oder einem zwischen Quellcode und Objektcode stehenden Code, wie etwa in einer teilweise kompilierten Form, oder in einer beliebigen anderen gewünschten Form vorliegen.
Ein weiterer Aspekt sieht ein Informationsmedium vor, das durch einen Computer lesbar ist und Anweisungen eines Computerprogramms, wie vorstehend erwähnt, umfasst.
Das Informationsmedium kann ein(e) beliebige(s) Einrichtung oder Gerät sein, die/das in der Lage ist, das Programm zu speichern. So kann das Medium beispielsweise ein Speichermittel, wie etwa einen ROM, beispielsweise eine CD-ROM oder einen ROM in Form einer mikroelektronischen Schaltung, einen EEPROM, einen FLASH-Speicher oder ein beliebiges magnetisches Aufzeichnungsmittel, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, umfassen.
Darüber hinaus kann das Informationsmedium ein übertragbares Medium, wie etwa ein elektrisches oder optisches Signal, sein, das über ein elektrisches oder optisches Kabel, über Funk oder durch andere Mittel übertragbar ist. Das Programm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann insbesondere aus einem Netz heruntergeladen werden.
Alternativ kann das Informationsmedium eine integrierte Schaltung sein, in die das Programm eingebunden ist, wobei die Schaltung dazu ausgelegt ist, die in Rede stehenden Verfahren auszuführen oder bei deren Ausführung genutzt zu werden.
Die Vorteile des Benutzergeräts, der Basisstation, des Systems, der entsprechenden Computerprogramme und Informationsmedien stimmen mit denjenigen überein, die im Zusammenhang mit dem entsprechenden Verfahren gemäß einer der vorstehend erwähnten Ausführungsformen dargelegt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung, die als einfaches veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel erfolgt, und anhand der beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es zeigt:

- 1 ein System zur drahtlosen Kommunikation, das dazu ausgelegt ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer Ausführungsform zu implementieren,
- 2 ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das eine Weiterreichungsprozedur zwischen Zellen nach dem Stand der Technik darstellt,
- 3a ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines UE von einer Quellbasisstation an eine Zielbasisstation gemäß einer Ausführungsform darstellt,
- 3b ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät gemäß einer bestimmten Ausführungsform darstellt,
- 3c ein Flussdiagramm, das Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung durch eine Zielbasisstation gemäß einer bestimmten Ausführungsform darstellt,
- 4a ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines UE von einer Quellbasisstation an eine Zielbasisstation gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt,
- 4b ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät gemäß einer bestimmten Ausführungsform darstellt,
- 4c ein Flussdiagramm, das Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung durch eine Zielbasisstation gemäß einer bestimmten Ausführungsform darstellt,
- 5 eine Tabelle, die eine Reihe von Backoff-Verzögerungswerten gemäß einer Ausführungsform zeigt,
- 6 ein Flussdiagramm, das Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät gemäß einer bestimmten Ausführungsform darstellt,
- 7 eine beispielhafte Zuordnungstabelle zum Verknüpfen eines QoS-Parameters mit Random-Access-Planungsparametern gemäß einer Ausführungsform,
- 8 ein Blockdiagramm, das eine Architektur eines Benutzergeräts darstellt, die dazu ausgelegt ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer Ausführungsform zu implementieren, und
- 9 ein Blockdiagramm, das eine Architektur einer Basisstationsvorrichtung darstellt, die dazu ausgelegt ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachstehende ausführliche Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, ist als Beschreibung verschiedener Konfigurationen gedacht und soll nicht die einzigen Konfigurationen, in denen die hier beschriebenen Konzepte umsetzbar sind, darstellen. Die detaillierte Beschreibung enthält spezifische Details, um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Konzepte zu ermöglichen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass diese Konzepte auch ohne diese spezifischen Details umsetzbar sind. Insbesondere wird in dieser Offenbarung zwar möglicherweise Terminologie von 3GPP 5G NR verwendet, um Ausführungsformen hierin beispielhaft darzustellen, jedoch ist dies nicht so zu verstehen, dass es den Schutzbereich der Erfindung einschränkt. Außerdem versteht es sich, dass, wenngleich die vorliegende Offenbarung in Bezug auf nichtterrestrische Basisstationen veranschaulicht wird, dies nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der Erfindung anzusehen ist, da die Lehre der vorliegenden Offenbarung auch auf terrestrische Basisstationen anwendbar ist, ohne die Erfindung zu verändern. 1 zeigt ein beispielhaftes drahtloses 5G-New-Radio(NR)-Kommunikationssystem 100, das dazu konfiguriert ist, eine Weiterreichungsprozedur in einem nichtterrestrischen Netz (NTN) gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zu unterstützen.
Das drahtlose System 100 umfasst mindestens eine erste NTN-Basisstation 101 und eine zweite NTN-Basisstation 102. Im Beispiel von 1 sind die NTN-Basisstationen 101 und 102 LEO-Satelliten, die mit bekannten oder vorhersagbaren Orbitalparametern um die Erde kreisen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Basisstationen 101 und 102 zu beliebigen Höhenplattformsystemen (HAPS) gehören können, einschließlich Flugzeugen, Ballons oder Luftschiffen, oder auch zu terrestrischen Basisstationen. Bei einem Beispiel handelt es sich bei den NTN-Basisstationen 101 und 102 um 5G-NR-Basisstationen (gNodeB oder gNB).
1 zeigt außerdem ein erstes Benutzergerät (UE) 105 und ein zweites Benutzergerät 106, die zunächst in einer Quellzelle durch die Basisstation 101 versorgt werden. Das UE 105 und das UE 106 können von beliebiger Art sein. So kann das UE 105 beispielsweise ein Mobiltelefon, ein verbundenes Fahrzeug oder ein Gerät des Internets der Dinge (Internet of Things - loT) sein. Das UE 106 kann ebenfalls ein Mobiltelefon, ein verbundenes Fahrzeug oder ein loT-Gerät sein.
Die LEO-Satelliten 101 und 102 bewegen sich auf einer vorhersagbaren Umlaufbahn mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zum Erdboden, beispielsweise mit 7,56 km/s, sodass sich ihre jeweiligen Funkstrahlen 103 und 104 mit der Zeit bewegen. Das UE 105 und andere in derselben Zelle versorgte UEs, wie etwa das UE 106, werden daher häufig an eine neue Zielzelle weitergereicht. In Anbetracht der großen Zellengröße eines NTN muss also möglicherweise eine sehr große Anzahl an UEs gleichzeitig eine Weiterreichung durchführen.
2 ist ein Anrufsflussdiagramm, das eine herkömmliche Weiterreichungsprozedur zwischen Zellen nach dem Stand der Technik darstellt. Das UE sendet in einer Nachricht 200 periodisch Messberichte zur Signalqualität. Die erste gNB trifft eine Entscheidung 201 zur Weiterreichung des UE, wenn die Signalstärke von der zweiten gNB größer als die Signalstärke von der ersten gNB wird, und sendet eine Weiterreichungsanforderung 202 über die Xn-Schnittstelle zwischen den gNB an eine zweite gNB. Die zweite gNB bestätigt die Weiterreichungsanforderung in einer Nachricht 204, die nach einer Zulassungsprüfung 203 an die erste gNB übertragen wird. Die erste gNB sendet dann einen Weiterreichungsbefehl 205 (d. h. eine RRC-Rekonfigurationsnachricht) an das UE, um das UE anzuweisen, zu der zweiten gNB zu wechseln.
Beim Empfang des Weiterreichungsbefehls 205 synchronisiert sich das UE mit der zweiten gNB und führt eine Random-Access-Prozedur 206 aus, um Kommunikationskanäle aufzubauen, bevor es eine Weiterreichungsabschlussnachricht 207 (d. h. eine RRCreconfigurationComplete-Nachricht) sendet.
Das UE initiiert eine solche Random-Access-Prozedur, indem es eine Signatur aus einem gegebenen Satz von Signaturen zufällig auswählt und eine sogenannte Präambel, die die ausgewählte Signatur enthält, an die zweite gNB sendet. Diese Präambel wird auch als „Random-Access-Präambel“ bezeichnet.
Da verschiedene UEs gleichzeitig eine Random-Access-Prozedur auf dem gemeinsamen RACH-Kanal starten können und nur eine begrenzte Anzahl an verschiedenen Signaturen zur Auswahl steht, können verschiedene UEs zufällig dieselbe Signatur auswählen. In diesem Fall wird die eindeutige Identifizierung des jeweiligen UE und der von diesem stammenden oder an dieses gerichteten Nachrichten im Synchronisationsprozess durch sogenannte Kollisionen behindert. Somit kann die Random-Access-Prozedur fehlschlagen, was zu einem Abbruch der Random-Access-Prozedur führt, und das UE muss die Random-Access-Prozedur zu einem späteren Zeitpunkt wiederholen.
Es ist leicht zu verstehen, dass das Risiko solcher Kollisionen besonders hoch ist, wenn eine große Anzahl von UEs gleichzeitig von einer Quell-gNB an eine Ziel-gNB übergeben wird.
Aus Gründen der Klarheit bezeichnen in der folgenden Beschreibung dieselben Bezugszeichen dieselben Einheiten.
Eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung wird nun unter Bezugnahme auf die 3a, 3b und 3c beschrieben.
3a zeigt ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines
UE 105 von einer ersten Basisstation 101 an eine zweite Basisstation 102 gemäß einer Ausführungsform darstellt.
Das UE 105 sendet eine periodische oder aperiodische Berichtsnachricht 310, die Angaben enthält, anhand derer die aktuell versorgende gNB 101 entscheiden kann, ob das UE 105 an eine andere gNB, die eine Nachbarzelle versorgt, weitergereicht werden sollte. Grundsätzlich können solche Berichte die Signalqualität der ersten gNB 101 und die Signalqualität einer zweiten gNB 102, die Nachbarzellen versorgt, enthalten. Solche Messberichte sind hinlänglich bekannt und werden durch die erste gNB 101 verwendet, um während eines Schritts 311 eine Weiterreichung auszulösen; sie werden nicht näher erläutert.
Nachdem die erste gNB 101 entschieden hat, dass das UE 105 an eine andere gNB weitergereicht werden sollte, kann die Quell-gNB 101 eine Weiterreichungsanforderungsnachricht 312 an die zweite gNB 102 senden.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Weiterreichungsanforderungsnachricht 312 eine mit dem UE 105 verknüpfte Priorität und/oder ein mit dem UE 105 verknüpftes QoS-Profil. Das UE 105 kann die Priorität und/oder das QoS-Profil von der ersten gNB 101 durch MAC-Schicht-Signalisierung, d. h. Logikkanalpriorisierung, und/oder 5QI-Signalisierung, erhalten.
Die zweite gNB 102 empfängt eine solche Nachricht 312 mit der Priorität und/oder dem QoS-Profil des UE 105 während eines Schritts 325. Die Nachricht 312 kann eine Weiterreichungsanforderungsnachricht oder eine andere geeignete Nachricht sein, die über die Xn-Schnittstelle gesendet wird.
Während eines Schritts 313 bestimmt die zweite gNB 102 eine UE-spezifische Random-Access-Planungskonfiguration gemäß der/m mit dem UE 105 verknüpften Priorität und/oder QoS-Profil. Die gNB 102 kann einen Random-Access-Verzögerungszeitgeberwert für jedes UE und/oder einen Backoff-Zeitgeberwert für jedes UE aus einer Zuordnungstabelle zwischen UE-Prioritäten oder QoS-Profilen und spezifischen Random-Access- und/oder Backoff-Verzögerungen bestimmen. Bei einigen Ausführungsformen wären die höchsten Prioritäts- und/oder QoS-Werte in dieser Zuordnungstabelle mit niedrigeren Verzögerungswerten verbunden. Gemäß einer Ausführungsform können die Random-Access-Verzögerungswerte und die Backoff-Verzögerungswerte aus einem von 3GPP definierten Satz von Verzögerungswerten, wie in 5 gezeigt, ausgewählt werden.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert, der gemäß der/m mit dem UE 105 verknüpften Priorität und/oder QoS-Profil bestimmt wird. Dieser Random-Access-Verzögerungswert ist ein Wartezeitraum, den das UE 105 einhalten muss, bevor es einen ersten Random-Access-Versuch zu der zweiten gNB 102 startet.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Backoff-Verzögerungswert, der gemäß der/m mit dem UE 105 verknüpften Priorität und/oder QoS-Profil bestimmt wird. Dieser Backoff-Verzögerungswert ist ein Wartezeitraum, den das UE 105 einhalten muss, bevor ein neuer Random-Access-Versuch unternommen werden kann, wenn ein erster Versuch fehlgeschlagen ist.
Die zweite gNB 102 sendet in Schritt 327 eine Weiterreichungsbestätigungsnachricht 314 an die erste gNB 101, wobei diese Nachricht zumindest die für das UE 105 bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration enthält.
Die gNB 101 leitet die von der gNB 102 empfangene Random-Access-Planungskonfiguration in einer Weiterreichungsbefehlsnachricht 315, z. B. in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht, an das UE 105 weiter.
In Schritt 316 erhält das UE 105 die durch die gNB 101 in der Nachricht 315 übertragene Random-Access-Planungskonfiguration. Wenn die Random-Access-Planungskonfiguration einen Random-Access-Verzögerungszeitgeberwert umfasst, konfiguriert und startet das UE 105 während eines Schritts 317 einen Zeitgeber, um die Random-Access-Prozedur zu verzögern.
Wenn der eingestellte Random-Access-Zeitgeber in Schritt 318 abläuft, startet das UE 105 eine Random-Access-Prozedur 319. Die Random-Access-Prozedur wird somit um eine Zeitspanne verzögert, die von der/einem mit dem UE 105 verknüpften Priorität und/oder QoS-Wert abhängt.
Auf diese Weise kann das Risiko von Konflikten durch das Verteilen von Random-Access-Prozeduren reduziert werden. Darüber hinaus werden Random-Access-Prozeduren gemäß den Prioritäten und/oder QoS-Profilen der weiterzureichenden UEs verzögert, wobei die beste Leistung und Reaktionszeit den UEs mit hoher Priorität gewährt wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann das UE 105 in Schritt 320 prüfen, ob die Random-Access-Prozedur 319 fehlgeschlagen ist, beispielsweise aufgrund eines Konflikts. Wenn der erste Random Access 319 fehlschlägt, kann das UE 105 prüfen, ob die empfangene Random-Access-Planungskonfiguration einen Random-Access-Backoff-Wert enthält, und während eines Schritts 321 den eingestellten Backoff-Wert erhalten. Das UE 105 kann dann in Schritt 322 einen neuen Zeitgeber auf der Grundlage des Backoff-Zeitgeberwerts einstellen. Beim Ablauf des Zeitgebers in Schritt 323 kann das UE 105 während Schritt 324 einen neuen Random-Access-Versuch starten, wodurch das Kollisionsrisiko weiter reduziert und zugleich eine gute Dienstqualität für UEs mit hoher Priorität aufrechterhalten wird. Die Schritte des Prüfens, ob der Random Access fehlgeschlagen ist, und des Ausführens eines nachfolgenden RACH-Versuchs nach Ablauf des mit dem Backoff-Wert eingestellten Zeitgebers können bis zu einem erfolgreichen Random-Access-Versuch wiederholt werden.
Eine zweite Ausführungsform eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung wird nun unter Bezugnahme auf die 4a, 4b und 4c beschrieben.
4a ist ein kombiniertes Fluss- und Blockdiagramm, das die Hauptschritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung eines UE 105 und eines Relais-UE 106 von einer ersten Basisstation 101 an eine zweite Basisstation 102 gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt.
4 zeigt ein sogenanntes Relais-UE 106, das zunächst durch die gNB 101 bedient wird. Das Relais-UE 106 bündelt die Signalisierung mehrerer „untergeordneter“ UEs oder „Sidelink“-UEs, einschließlich des UE 105, um den Signalisierungsbandbreitenaufwand zu reduzieren. Das UE 105 kann über ProSe-Sidelink-Kommunikation mit dem Relais-UE 106 kommunizieren. Die Sidelink-Kommunikation kann durch eine V2X-PC5-, DSRC-, WiFi-, LoRa-, ZigBee- oder Bluetooth-Kommunikationsschnittstelle bereitgestellt werden. Aus Gründen der Klarheit wird im Beispiel von 4 nur ein untergeordnetes UE 105 durch das Relais-UE 106 bearbeitet. Das Relais-UE 106 kann jedoch als Signalisierungsrelais für eine Vielzahl von untergeordneten UEs 105 fungieren, um den Signalisierungsaufwand bei der Weiterreichung zu optimieren.
Während eines einleitenden Schritts verbindet sich das UE 105 mittels ProSe-Sidelink-Kommunikation mit dem Relais-UE 106 und sendet seine Priorität und sein QoS-Profil in einer Nachricht 409 an das Relais-UE 106. Das UE 105 kann seine Priorität und/oder sein QoS-Profil von der gNB 101 durch MAC-Schicht-Signalisierung, d. h. Logikkanalpriorisierung, und/oder 5QI-Signalisierung, erhalten. Somit führt das Relais-UE 106 eine Liste registrierter UEs, die ein(e) mit jedem der verbundenen UEs verknüpfte(s) Priorität und/oder QoS-Profil enthält.
Das Relais-UE 106 kann periodische oder aperiodische Berichtsnachrichten 410 senden, die Angaben enthalten, anhand derer die gNB 101 entscheiden kann, ob das Relais-UE 106 und das verbundene UE 105 an eine andere gNB, die eine Nachbarzelle versorgt, weitergereicht werden sollte. Grundsätzlich können solche Berichte einen Wert enthalten, der für eine Signalqualität der gNB 101 und eine Signalqualität einer gNB 102, die Nachbarzellen versorgt, wie sie durch das Relais-UE 106 wahrgenommen wird, repräsentativ ist. Solche Messberichte sind hinlänglich bekannt und werden durch die aktuell versorgende gNB 101 verwendet, um während eines Schritts 411 eine Weiterreichung auszulösen; sie werden nicht näher erläutert.
Die durch das Relais-UE 106 gesendeten Messberichte 410 können eine Liste der mit dem Relais-UE 106 verbundenen UEs sowie der mit den verbundenen UEs verknüpften Prioritäten und QoS-Profile enthalten. Bei einigen Implementierungen enthält die Nachricht 410 eine Liste von UEs, die durch das Relais-UE 106 verwaltet werden, wobei jeder Eintrag der Liste eine Kennung eines UE, ein QoS-Profil und eine Priorität des UE umfasst. Bei dem Beispiel von 4a wird angenommen, dass das UE 105 eine niedrigere Priorität als das UE 106 aufweist.
Bei einigen Ausführungsformen nimmt das Relais-UE 106 sein(e) eigene(s) Priorität und/oder QoS-Profil in die im Messbericht 410 übertragene Liste auf. Das Relais-UE 106 kann sein(e) Priorität und/oder QoS-Profil von der gNB 101 durch MAC-Schicht-Signalisierung, d. h. Logikkanalpriorisierung, erhalten.
Die gNB 101 kann während Schritt 411 eine Weiterreichungsentscheidung treffen. Nachdem die gNB 101 entschieden hat, dass das Relais-UE 106 über eine andere gNB weitergereicht werden sollte, sendet die gNB 101 eine Weiterreichungsanforderungsnachricht 412 an die zweite gNB 102.
Bei einer Ausführungsform kann die Weiterreichungsanforderungsnachricht 412 die vom Relais-UE 106 empfangene Liste verwalteter UEs enthalten, wobei jeder Eintrag der Liste eine Kennung eines UE, ein QoS-Profil und/oder eine Priorität des UE umfasst.
Die Weiterreichungsanforderungsnachricht wird in einem Schritt 426 durch die zweite gNB 102 empfangen.
Während eines Schritts 413 kann die zweite gNB 102 eine spezifische Random-Access-Planungskonfiguration für jedes UE innerhalb der von der ersten gNB 101 empfangenen Liste bestimmen, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration gemäß der/m mit jedem UE verknüpften Priorität und/oder QoS-Profil bestimmt wird.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die für ein spezifisches UE bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert, der für das spezifische UE gemäß der/m mit dem UE verknüpften Priorität und/oder QoS-Profil bestimmt wird. Dieser Random-Access-Verzögerungswert ist ein Wartezeitraum, den ein UE einhalten muss, bevor es einen ersten Random-Access-Versuch zu der Ziel-gNB 102 startet.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die für ein spezifisches UE bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Backoff-Verzögerungswert, der für das spezifische UE, das durch das Relais-UE 106 verwaltet wird, gemäß seiner/m Priorität und/oder QoS-Profil bestimmt wird. Dieser Backoff-Verzögerungswert ist ein Wartezeitraum, den das UE einhalten muss, bevor ein neuer Random-Access-Versuch unternommen werden kann, wenn ein erster Versuch fehlgeschlagen ist.
Die gNB 102 kann den Random-Access-Verzögerungszeitgeberwert für jedes UE und/oder den Backoff-Zeitgeberwert für jedes UE aus einem vordefinierten Zeitbereich bestimmen, d. h., das mit der/n höchsten Priorität und/oder QoS-Werten verknüpfte UE würde der unteren Grenze des Zeitbereichs zugewiesen, wohingegen die niedrigste(n) Priorität und/oder QoS-Werte der höchsten Grenze des Zeitbereichs zugewiesen werden würden. Gemäß einer Ausführungsform können die Random-Access-Verzögerungswerte und die Backoff-Verzögerungswerte aus einem von 3GPP definierten Satz von Verzögerungswerten, wie in 5 gezeigt, ausgewählt werden.
Die gNB 102 sendet dann während eines Schritts 428 eine Weiterreichungsbestätigungsnachricht 414 an die gNB 101, wobei die Nachricht zumindest Random-Access-Planungskonfigurationen umfasst, die für das UE bestimmt wurden, das durch das Relais-UE 106 verwaltet wird, z. B. für das UE 105 im Beispiel von 4. Jede Random-Access-Planungskonfiguration kann somit in der Nachricht 414 mit einer Kennung des UE, für das sie bestimmt wurde, verknüpft werden. Bei einigen Implementierungen kann die Kennung des UE eine C-RNTI sein.
Die gNB 101 kann die empfangenen Random-Access-Planungskonfigurationen zusammen mit entsprechenden UE-Kennungen in einer Weiterreichungsbefehlsnachricht 415, z. B. in einer RRC-Rekonfigurationsnachricht, an das Relais-UE 106 weiterleiten.
Beim Empfang der Weiterreichungsbefehlsnachricht 415 kann das Relais-UE 106 eine Liste von Random-Access-Planungskonfigurationen erhalten, die durch die gNB 101 in der Nachricht 415 übertragen werden, und eine empfangene Random-Access-Planungskonfiguration an das entsprechende Slave-UE versenden, beispielsweise in einer Nachricht 416 über eine anstehende Weiterreichung.
Bei einer Ausführungsform kann das Relais-UE 106 einen Schritt 417 des Erhaltens einer mit seiner eigenen Kennung verknüpften Random-Access-Planungskonfiguration innerhalb der empfangenen Nachricht 415 ausführen. Wenn die mit der Relais-UE-Kennung verknüpfte Random-Access-Planungskonfiguration einen Random-Access-Verzögerungszeitgeberwert umfasst, führt das Relais-UE 106 einen Schritt 418 des Konfigurierens und Startens eines Zeitgebers aus. Wenn der Zeitgeber in Schritt 419 abläuft, startet das Relais-UE 106 eine erste Random-Access-Prozedur 420, um einen Uplink-Kommunikationskanal zu der gNB 102 aufzubauen. Die Random-Access-Prozedur 420 wird somit um eine Zeitspanne verzögert, die von der/einem mit dem Relais-UE 106 verknüpften Priorität und/oder QoS-Wert abhängt.
Das UE 106 kann während eines Schritts 421 prüfen, ob die erste Random-Access-Prozedur 420 erfolgreich war.
Wenn der erste Random Access 420 fehlschlägt, kann das Relais-UE 106 während Schritt 422 einen Random-Access-Backoff-Wert aus der empfangenen Nachricht 415 erhalten und während Schritt 423 einen neuen Zeitgeber auf der Grundlage des Backoff-Zeitgeberwerts einstellen. Wenn der Zeitgeber in Schritt 425 abläuft, kann das UE 106 einen neuen Random-Access-Versuch 425 starten. Die Schritte des Prüfens, ob der Random Access fehlgeschlagen ist, und des Ausführens eines nachfolgenden RACH-Versuchs nach Ablauf des mit dem Backoff-Wert eingestellten Zeitgebers können bis zu einem erfolgreichen Random-Access-Versuch wiederholt werden.
Beim Empfang der Nachricht 416, die seine spezifische Random-Access-Konfiguration enthält, kann das UE 105 auch den Schritt 417 des Erhaltens einer Random-Access-Planungskonfiguration ausführen. Das UE 105 kann die Random-Access-Konfiguration aus der empfangenen Nachricht 416 erhalten. Das UE 105 führt den Schritt 418 des Planens und Startens eines Zeitgebers gemäß der empfangenen Random-Access-Planungskonfiguration und insbesondere gemäß einem in der Random-Access-Planungskonfiguration enthaltenen Random-Access-Verzögerungszeitgeberwert aus.
Bei dem in 4a dargestellten Beispiel ist die Priorität des UE 105 niedriger als die Priorität des UE 106, weshalb der mit dem UE 105 verknüpfte Random-Access-Verzögerungswert länger als der durch das UE 106 empfangene Zeitgeberwert ist. Daher läuft der durch das UE 105 konfigurierte Random-Access-Zeitgeber nach dem durch das UE 106 konfigurierten Zeitgeber ab.
Wenn der Zeitgeber in Schritt 419 abläuft, kann das UE 105 eine erste Random-Access-Prozedur 421 starten, um sich mit der Ziel-gNB 102 zu synchronisieren. Die Random-Access-Prozedur 421 wird somit um eine Zeitspanne verzögert, die von der/einem mit dem UE 105 verknüpften Priorität und/oder QoS-Wert abhängt.
Da der durch das UE 105 konfigurierte Zeitgeber aufgrund der höchsten Priorität des UE 106 nach dem durch den UE 106 konfigurierten Zeitgeber abläuft, erfolgt die durch das UE 105 ausgelöste Random-Access-Prozedur 421 nach der Random-Access-Prozedur 420. Dadurch werden Konflikte vermieden.
Wenn der erste Random Access 421 fehlschlägt, kann das UE 105 während Schritt 422 einen Random-Access-Backoff-Wert aus der empfangenen Nachricht 416 erhalten und während Schritt 423 einen neuen Zeitgeber auf der Grundlage des Backoff-Zeitgeberwerts einstellen. Wenn der Zeitgeber in Schritt 424 abläuft, kann das UE 106 einen neuen Random-Access-Versuch 425 starten.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Random-Access-Planungskonfiguration, die einen Random-Access-Verzögerungswert und/oder einen Random-Access-Backoff-Verzögerungswert enthält, durch ein Benutzergerät aus einer vorkonfigurierten eingebetteten Zuordnung erhalten werden kann, statt in einer durch eine andere Einheit gesendeten Nachricht empfangen zu werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform kann das Benutzergerät 105 während eines einleitenden Schritts 600 eine QoS-Anforderung von einem Netzknoten empfangen. Beispielsweise empfängt das UE 105 eine durch die gNB 101 gesendete RRC-Signalisierungsnachricht, wobei die RRC-Nachricht einen QoS-Parameter umfasst. Der QoS-Parameter kann eine 5QI (5G-QoS-Kennung) sein. Gemäß dem 3GPP-5G-NR-Standard weist das 5G-NR-Netz bei einer Anforderung beliebiger Arten von Dienst durch das UE 105 automatisch eine 5QI-Kennung für jeden Benutzerdienst mit der erforderlichen QoS (Quality of Service - Dienstgüte) zu und ändert die technischen Parameter des 5G-Netzes, um die Anforderungen jeder zugewiesenen 5QI zu erfüllen.
Das UE 105 erhält die Random-Access-Planungskonfiguration während Schritt 601 durch Nachschlagen einer mit dem empfangenen QoS-Parameter verknüpften Random-Access-Planungskonfiguration in einer vorkonfigurierten Nachschlagetabelle.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die erhaltene Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert. Dieser Random-Access-Verzögerungswert ist ein Wartezeitraum, den das UE 105 einhalten muss, bevor es einen ersten Random-Access-Versuch zu einer Ziel-gNB startet.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Backoff-Verzögerungswert. Dieser Backoff-Verzögerungswert ist ein Wartezeitraum, den das UE 105 einhalten muss, bevor ein neuer Random-Access-Versuch unternommen werden kann, wenn ein vorheriger Versuch fehlgeschlagen ist.
Eine beispielhafte Nachschlagetabelle ist in 7 gezeigt, in der ein bestimmter QoS-Parameterwert mit einem Random-Access-Verzögerungswert und einem Random-Access-Backoff-Wert verknüpft ist. Ein UE, das einen 5QI-Parameter P3 empfangen hat, erhält beispielsweise eine Random-Access-Planungskonfiguration, die den Random-Access-Verzögerungswert RD4 und den Random-Access-Backoff-Verzögerungswert BD4 umfasst.
Somit ist keine zusätzliche Signalisierung erforderlich, um eine Random-Access-Planungskonfiguration zu erhalten.
Beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls konfiguriert und startet das UE 105 während eines Schritts 602 einen Zeitgeber gemäß dem erhaltenen Random-Access-Verzögerungswert, um die Random-Access-Prozedur zu verzögern.
Wenn der eingestellte Random-Access-Zeitgeber in Schritt 603 abläuft, startet das UE 105 eine erste Random-Access-Prozedur 604. Die Random-Access-Prozedur wird somit um eine Zeitspanne verzögert, die von der/einem mit dem UE 105 verknüpften Priorität und/oder QoS-Wert abhängt.
Auf diese Weise kann das Risiko von Konflikten durch das Verteilen der Random-Access-Prozedur reduziert werden. Darüber hinaus werden Random-Access-Prozeduren gemäß dem für das UE konfigurierten QoS-Parameter verzögert, wodurch UEs mit höheren QoS-Anforderungen die beste Leistung und Reaktionszeit gewährt wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann das UE 105 in Schritt 605 prüfen, ob die Random-Access-Prozedur 604 fehlgeschlagen ist, beispielsweise aufgrund eines Konflikts. Wenn der erste Direktzugriff 604 fehlschlägt, kann das UE 105 prüfen, ob die empfangene Random-Access-Planungskonfiguration einen Random-Access-Backoff-Wert enthält, und während eines Schritts 605 den eingestellten Backoff-Wert erhalten. Das UE 105 kann dann in Schritt 607 einen neuen Zeitgeber auf der Grundlage des Backoff-Zeitgeberwerts einstellen. Beim Ablauf des Zeitgebers in Schritt 608 kann das UE 105 während Schritt 609 einen neuen Random-Access-Versuch starten, wodurch das Kollisionsrisiko weiter reduziert und zugleich eine gute Dienstqualität für UEs mit hoher Priorität aufrechterhalten wird. Die Schritte des Prüfens, ob der Random Access fehlgeschlagen ist, und des Ausführens eines nachfolgenden RACH-Versuchs nach Ablauf des mit dem Backoff-Wert eingestellten Zeitgebers können bis zu einem erfolgreichen Random-Access-Versuch wiederholt werden.
8 zeigt eine schematische Architektur einer Vorrichtung 800, die dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung durch ein Benutzergerät gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Die Vorrichtung 800 umfasst einen Prozessor 801 und einen Speicher 802, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 801 kann durch ein Computerprogramm 803 gesteuert werden, das im Speicher 802 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Unterstützen einer Weiterreichung gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 803 Anweisungen zum Implementieren folgender Schritte:

- Erhalten einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest für das Benutzergerät, wobei die Konfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält,
- Starten eines Zeitgebers, der gemäß dem Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls von der ersten Basisstation und
- Auslösen einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft.

Bei der Initialisierung können Anweisungen des Computerprogramms 803 in den Speicher 802 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 801 ausgeführt werden. Der Prozessor 801 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 803.
Die Vorrichtung 800 umfasst eine Einheit 804 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise einen 3G-, 4G-, 5G-, 5G-NR-, WiFi- oder WiMax-Sendeempfänger zum Austauschen von Nachrichten mit anderen Vorrichtungen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 804 dazu konfiguriert, Daten mit einer Basisstation eines Netzes für drahtlosen Zugang, beispielsweise einer NodeB (NB), eNodeB (eNB) oder gNodeB (gNB), zu synchronisieren und auszutauschen.
Die Vorrichtung 800 umfasst ferner eine RACH-Planungseinheit 805, die dazu konfiguriert ist, eine Random-Access-Planungskonfiguration zu erhalten, die mindestens einen spezifischen Random-Access-Verzögerungswert und/oder einen Random-Access-Backoff-Verzögerungswert umfasst, der/die auf der Grundlage einer/s mit der Vorrichtung 800 verknüpften Priorität und/oder QoS-Profils bestimmt wurde(n). Das RACH-Planungsmodul kann durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden, die dazu ausgelegt sind, die Kommunikationseinheit 804 dazu zu konfigurieren, den Empfang einer Nachricht zu erreichen, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst, und aus der empfangenen Nachricht einen Random-Access-Verzögerungswert und/oder einen Random-Access-Backoff-Wert zu extrahieren. Gemäß einer Ausführungsform wird die Nachricht, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst, von einer Basisstation empfangen, die die Zelle, in der sich die Vorrichtung befindet, versorgt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Nachricht, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst, über einen Sidelink-ProSe-Kommunikationskanal von einem Benutzergerät empfangen, das als Relais zur Ausführung einer Gruppenweiterreichung fungiert. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann das RACH-Planungsmodul durch Computerprogrammanweisungen implementiert sein, die dazu ausgelegt sind, die Kommunikationseinheit 804 dazu zu konfigurieren, den Empfang einer Nachricht zu erreichen, die einen QoS-Parameter, beispielsweise einen 5QI-Parameter, umfasst, und in einer vorkonfigurierten Zuordnungstabelle nachzuschlagen, um eine mit dem empfangenen QoS-Parameter verknüpfte Random-Access-Planungskonfiguration zu ermitteln.
Die Vorrichtung 800 umfasst ferner ein Zeitgebermodul 806, das dazu konfiguriert ist, beim Ablauf einer Zeitspanne eine Random-Access-Prozedur auszulösen. Das Zeitgebermodul kann durch berechnete Programmanweisungen implementiert sein, die dazu ausgelegt sind, einen Random-Access-Verzögerungswert von der Planungseinheit 805 zu erhalten, einen Zeitgeber anhand des Verzögerungswerts einzustellen und einer RACH-Einheit 807 zu befehlen, beim Ablauf des eingestellten Zeitgebers eine Random-Access-Prozedur auszulösen.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 800 in einem Benutzergerät, einem mobilen Endgerät, einem loT-Gerät oder einem Fahrzeug enthalten.
9 zeigt eine schematische Architektur einer Vorrichtung 900, die dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung durch eine Basisstation gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Die Vorrichtung 900 umfasst einen Prozessor 901 und einen Speicher 902, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Der Prozessor 901 kann durch ein Computerprogramm 903 gesteuert werden, das im Speicher 902 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 903 Anweisungen zum Implementieren folgender Schritte:

- Empfangen einer Weiterreichungsanforderung, die mindestens ein(en) mit dem mindestens einen Benutzergerät verknüpften/s Prioritätswert und/oder QoS-Profil umfasst, von der zweiten Basisstation,
- Bestimmen einer Random-Access-Planungskonfiguration aus dem Prioritätswert und/oder dem QoS-Profil des Benutzergeräts, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält,
- Übertragen einer Weiterreichungsantwortnachricht, die die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration enthält, an die zweite Basisstation.

Bei der Initialisierung können Anweisungen des Computerprogramms 903 in den Speicher 902 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 901 ausgeführt werden. Der Prozessor 901 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß Anweisungen des Computerprogramms 903.
Die Vorrichtung 900 umfasst eine Einheit 904 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise einen 3G-, 4G-, 5G-, 5G-NR-, WiFi- oder WiMax-Sendeempfänger zum Austauschen von Nachrichten mit anderen Vorrichtungen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 804 dazu konfiguriert, Daten mit einer Basisstation eines Netzes für drahtlosen Zugang, beispielsweise einer NodeB (NB), eNodeB (eNB) oder gNodeB (gNB), zu synchronisieren und auszutauschen.
Die Kommunikationseinheit 904 kann durch berechnete Programmanweisungen dazu konfiguriert sein, mindestens ein(e) mit einem bestimmten UE verknüpfte(s) QoS-Profil und/oder Priorität zu empfangen. So kann die Kommunikationseinheit beispielsweise dazu konfiguriert sein, eine Weiterreichungsanforderungsnachricht von einer Quellbasisstation zu empfangen, die eine oder mehrere Kennungen von UEs umfasst, die durch die Quellbasisstation versorgt werden, wobei jede Kennung mit einem spezifischen Prioritätswert und/oder QoS-Profil verknüpft ist.
Die Vorrichtung 900 umfasst ferner eine Random-Access-Planungskonfigurationsbestimmungseinheit 905. Die Einheit 905 kann durch Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert sein, von der Kommunikationseinheit 904 mindestens ein(e) empfange(s) QoS-Profil und/oder Priorität, das/die mit einer bestimmten UE-Kennung verknüpft ist, zu erhalten und eine Random-Access-Planungskonfiguration auf der Grundlage der QoS und/oder der Priorität zu bestimmen, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert und einen Random-Access-Backoff-Verzögerungswert enthält. Die Konfigurationseinheit 905 kann eine Zuordnungstabelle nutzen, um eine bestimmte Verzögerung aus einem bestimmten QoS oder Prioritätswert zu bestimmen.
Die Kommunikationseinheit 904 kann ferner durch Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert sein, an die Quellbasisstation eine Nachricht zu übertragen, die mindestens eine durch die Einheit 904 bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration enthält, die mit der entsprechenden UE-Kennung verknüpft ist. Bei einigen Beispielen kann die übertragene Nachricht eine Weiterreichungsbestätigungsnachricht sein.
Die Vorrichtung 900 umfasst ferner eine Random-Access-Einheit 906, die dazu konfiguriert ist, eine durch ein Benutzergerät initiierte verzögerte Random-Access-Prozedur zu unterstützen, wobei die Random-Access-Prozedur gemäß einem Verzögerungswert verzögert wird, der durch die Bestimmungseinheit 905 für das UE bestimmt wurde.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 900 in einer Mobilfunkbasisstation, beispielsweise in einer terrestrischen oder nichtterrestrischen NodeB, eNodeB, gNodeB, enthalten.

Claims

Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch ein Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Erhalten (316) einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest für das Benutzergerät, wobei die Konfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, - Starten (317) eines Zeitgebers, der gemäß dem Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls von der ersten Basisstation, - Auslösen (319) einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft (318).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration ferner einen Random-Access-Backoff-Verzögerungswert umfasst, wobei das Verfahren einen Schritt des Anwendens des Backoff-Verzögerungswerts bei einem Fehlschlagen der Random-Access-Prozedur umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration aus einer Nachricht erhalten wird, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Nachricht, die die Random-Access-Planungskonfiguration umfasst, von der ersten Basisstation empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration durch die zweite Basisstation gemäß einem/r mit dem Benutzergerät verknüpften QoS-Profil und/oder Priorität bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erhalten der Random-Access-Planungskonfiguration Folgendes umfasst: - Empfangen einer RRC-Signalisierungsnachricht, die einen QoS-Parameter umfasst, - Nachschlagen einer mit dem empfangenen QoS-Parameter verknüpften Random-Access-Planungskonfiguration in einer vorkonfigurierten Nachschlagetabelle.
Benutzergerät zum Unterstützen einer Weiterreichung von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation, umfassend einen Prozessor (801), der mit einem Speicher (802) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen (803) gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Computerprogrammanweisungen (803) für Folgendes konfiguriert ist: - Erhalten einer Random-Access-Planungskonfiguration zumindest für das Benutzergerät, wobei die Konfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, - Starten eines Zeitgebers, der gemäß dem bestimmten Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, beim Empfang eines Weiterreichungsbefehls von der ersten Basisstation, - Auslösen einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft.
Verfahren zur drahtlosen Kommunikation durch eine erste Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung mindestens eines Benutzergeräts von einer zweiten Basisstation an die erste Basisstation, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Empfangen (325) einer Weiterreichungsanforderung, die mindestens ein(en) mit dem mindestens einen Benutzergerät verknüpften/s Prioritätswert und/oder QoS-Profil umfasst, von der zweiten Basisstation, - Bestimmen (313) einer Random-Access-Planungskonfiguration aus dem Prioritätswert und/oder dem QoS-Profil des Benutzergeräts, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, - Übertragen (327) einer Weiterreichungsantwortnachricht, die die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration enthält, an die zweite Basisstation.
Basisstation zum Ausführen einer Weiterreichung mindestens eines Benutzergeräts in einem drahtlosen Netz, umfassend einen Prozessor (901), der mit einem Speicher (902) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen (903) gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung zu implementieren, das Folgendes umfasst: - Empfangen einer Weiterreichungsanforderung, die mindestens ein(en) mit dem mindestens einen Benutzergerät verknüpften/s Prioritätswert und/oder QoS-Profil umfasst, von der zweiten Basisstation, - Bestimmen einer Random-Access-Planungskonfiguration aus dem mindestens einen Prioritätswert und/oder QoS-Profil des Benutzergeräts, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, - Übertragen einer Weiterreichungsantwortnachricht, die die bestimmte Random-Access-Planungskonfiguration enthält, an die zweite Basisstation.
System zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung mindestens eines ersten Benutzergeräts von einer ersten Basisstation an eine zweite Basisstation, wobei die zweite Basisstation einen Prozessor (901) umfasst, der mit einem Speicher (902) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen (903) gespeichert sind, wobei der Prozessor (901) durch die Computerprogrammanweisungen (903) dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Ausführen einer Weiterreichung zu implementieren, das Folgendes umfasst: - Empfangen (325) einer Weiterreichungsanforderung, die mindestens ein(en) mit dem mindestens einen Benutzergerät verknüpften Prioritätswert und/oder QoS-Profil umfasst, von der ersten Basisstation, - Bestimmen (313) mindestens einer Random-Access-Planungskonfiguration aus dem mindestens einen Prioritätswert und/oder QoS-Profil des Benutzergerät, wobei die Random-Access-Planungskonfiguration mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, - Übertragen (327) einer Weiterreichungsantwortnachricht, die die bestimmte mindestens eine Random-Access-Planungskonfiguration enthält, an die erste Basisstation, und wobei das mindestens eine erste Benutzergerät einen Prozessor (901) umfasst, der mit einem Speicher (902) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen (903) gespeichert sind, wobei der Prozessor (901) durch die Computerprogrammanweisungen (903) für Folgendes konfiguriert ist: - Empfangen (316) mindestens einer Random-Access-Planungskonfiguration, die mindestens einen Random-Access-Verzögerungswert enthält, - Starten (317) eines Zeitgebers, der gemäß dem empfangenen Random-Access-Verzögerungswert konfiguriert ist, - Auslösen (319) einer verzögerten Random-Access-Prozedur zu der zweiten Basisstation, wenn der Zeitgeber abläuft (318).